集成度与技术先进度的关键指標。
1n艺晶片是硅基技术的物理极限,目前为止,全世界半导体行业无人能做到,最先进的量產製程为2n由三星、台积电掌控,我国大陆目前只能做到7n与全球最先进水平存在2-3代差距。
拿手机举例,挨炮儿最新款的17系列,搭载a19晶片,採用台积电第三代3n程工艺,18系列將採用2n程工艺。
而龙国的华伟最新款旗舰机,搭载国產自研晶片麒麟9020,採用了中芯国际的7n程工艺,与挨炮儿手机仍有很大差距。
晶片製造是人类工业文明的巔峰级复杂工程,其难度堪比在指甲盖大小的晶圆上,雕刻一座功能完整且精度达纳米级的城市,需要横跨材料、物理、化学、精密机械、软体工程等数十个学科。
当製程推进到 7n以下时,硅基电晶体架构会遭遇量子隧穿效应,电子不再遵循经典电路规律,会直接穿透绝缘层,导致晶片漏电,功耗飆升。
为了突破这个瓶颈,需要从平面电晶体升级到gaa等3d架构,相当於把电晶体从“平房”改成“摩天大楼”,对结构设计和製造精度的要求呈指数级增长。
到 1n別时,电晶体的尺寸已经接近硅原子的直径,约 0.2n原子级別的误差都会导致晶片失效,传统的硅基材料已经无法承载,需用石墨烯和碳化硅等更先进的材料替代。
解决了1n片设计及材料问题,不代表就能生產出来,还需要光刻机承制。
光刻机对於晶片而言,相当於在纳米级精度的“画布”上雕刻出电路图案的核心“刻刀”,好比顶级手术刀之於心臟搭桥手术,缺了它,再精密的设计蓝图都只能是纸上谈兵。
而我国的光刻机技术与国际先进水平还有很大差距,已经量產的主力为90n65n紫外光源duv光刻机,搞搞汽车、电视、空调、洗衣机、工业控制等大晶片没问题,做手机不行。
中芯国际虽然实现了7n片製造,可良品率低、成本高,仅適配特定高端晶片需求。
世界最先进的光刻机技术由荷国as掌握,属於极紫外线光源即euv光刻机,台积电、三星等诸多集成电路製作商均依赖as光刻机。
米国因遏制龙国发展,曾向荷国施压,进行光刻机技术封锁,导致我国在光刻机领域被卡了脖子。
不过现在,顾云帆掌握了比荷国as更先进的1n程光刻机技术,以及全球最先进的1n限晶片研发技术,成功突破西方封锁。
顾云帆正在研发的人工智慧机器人,需要用到3n5n端晶片,如今拥有了1n片技术,可谓如虎添翼,顺便来了一场及时雨,要不然还得高价购置国外高端晶片。
妙哇——
顾云帆洗过澡,躺在床上默默接受系统传功。